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dérivées et convexité

Posté par
LouisT
06-02-21 à 14:12

Bonjour, à un exercice de dm, il y'a une question où j'ai du mal à savoir le nombre dérivé.
Voici l'énoncé:

La courbe C1 ci-dessous représente, dans un repère orthonormé, une fonction f définie et deux fois dérivable sur ]-1;2].
On note f' la fonction dérivée de f et f'' la fonction dérivée seconde de f.
La courbe C2 ci-dessous représente, dans le repère orthonormé, la fonction f''.

Le point A(0;1) est situé sur la courbe C1.
Le point B est le point d'intersection de C2 avec l'axe des abscisses. Une valeur approchée de l'abscisse de B est 0,37.
La tangente à la courbe C1 au point A est horizontale.
(Voir photo pièce jointe)



1) Par lecture graphique,
a) Donner la valeur de f(0) ?     c'est -1

b) Donner la valeur de f'(0) ? Je bloque

c) Etudier la convexité de f sur ]-1;2]. Justifier la réponse.
sur ]-1;0,25[ elle est convexe puis concave sur ]0,25;2] ?


Merci de votre aide.

dérivées et convexité

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 14:24

Bonjour LouisT,

Citation :
a) Donner la valeur de f(0) ? c'est -1

non, la courbe C1 coupe l'axe des ordonnées au-dessus de l'axe des abscisses

Citation :
b) Donner la valeur de f'(0) ? Je bloque

dans l'énoncé on te dit : "La tangente à la courbe C1 au point A est horizontale."
tu en déduis quoi ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 14:33

Ah je me suis trompé. f(0) = 1

Et pour f'(0), la droite passant par A est y = 1
mais dcp je ne vois pas pour le coefficiet directeur ou autre.

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 15:06

si tu préfères la droite passant par A a pour équation y = 0x + 1
conclusion ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 15:12

f'(0) = 1 non ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 16:08

UP

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 16:39

non !
revois ceci Cours sur les dérivées et la dérivation
paragraphe 1-5

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 17:02

cela ne m'aide pas plus après avoir lu la propriété. ça pas être f'(0) = 0 non plus...

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 17:08

Tilk_11 @ 06-02-2021 à 15:06

si tu préfères la droite passant par A a pour équation y = 0x + 1
conclusion ?


et donc le coefficient directeur est bien 0

oui, f'(0)=0
toute droite parallèle à l'axe des abscisses a pour coefficient directeur 0
à savoir

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 17:14

merci, c'est ce qu'il me semblait logique au départ. Mais j'avais un doute.
Et le c) j'ai bon ?malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 17:44

c) comment sais-tu que tu as un changement de concavité possible ?

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 17:45

car je ne dirais pas que cela se passe en 0,25
lis bien ton graphique

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:01

Ah non.

Alors convexe sur ]-1;0] et concave sur [0;2[ ?malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:02

malou @ 06-02-2021 à 17:44

c) comment sais-tu que tu as un changement de concavité possible ?


voir cette fiche au besoin Fonction convexe, concave et point d'inflexion

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:11

malou

Ah.

Puisqu'il y'a la tangente horizontale, au point (0;1)
alors f est convexe sur ]-1;1] (Cf au-dessus de cette tangente)
et f concave sur [1;2[ (Cf au-dessus de la tangente)
?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:12

malou

Avec point d'inflection en (1;1)

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:16

non
comment sais-tu que tu as un point d'inflexion ? (c'est du cours)

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:32

quand la courbe passe en dessous de la tangente.
je comprends pas alorsmalou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:34

tu as ouvert la fiche que je t'ai indiquée ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:37

oui mais je vois pas trop dcp, car il faut justifier graphiquement mais je vois faire autrement pour trouver la convexitémalou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:43

que dit la fiche
dérivées et convexité
après on verra pour l'exercice posé

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:47

ça dit que si f'' s'annule en un point a, alors la courbe de f aura un point d'inflexion en a. Et il y'a changement de convexité en ce point.
Mais on nous demande pas de savoir f''.malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:52

C2 est la courbe représentative de qui au juste ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 18:57

malou

C2 représente f''

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 19:05

oui, et tu ne pouvais pas continuer un peu le raisonnement ?
est ce que f" s'annule en changeant de signe ? en quelle valeur ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 19:18

f'' s'annule en x = 0 soit en f''(1)

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 19:57

non, tu peux te concentrer un peu s'il te plaît ?

à quoi vois-tu au niveau de la courbe C2 que f" s'annule ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 20:01

Ah non j'ai confondu avec l'axe des ordonnées.
f'' ne s'annule pas.

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 20:46

f"(?)=0

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 20:49

Il y'a f''(1) = 0 elle s'annule donc.

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 21:05

j'ai encore regardé la fiche de cours que tu m'as envoyée mais j'ai un peu du mal à comprendre.maloumalou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 21:30

f"( d'une valeur de l'axe des abscisses) = 0 (qui est une image)

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 06-02-21 à 21:34

Ah oui je suis bête j'embrouille tout.
c'est f''(0.4) = 0
(C2)malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 09:06

oui ! donc c'est pour x0,4 que f" s'annule en changeant de signe donc que ta courbe C_1 changera de concavité
voilà

Posté par
Tilk_11 Moderateur
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 09:28

Bonjour LouisT,
peux-tu, s'il te plait, modifier le niveau dans ton profil, merci.

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau sujet ?

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 10:37

d'accord merci malou.
Donc f est convexe sur ]-1;0,4] et concave sur [0,4;2[

Tilk_11 d'accord, normalement c'est fait

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 10:53

tu avais du oublier de valider
tu es le 1er à utiliser les nouveaux profils dus à la réforme (ils ont été mis en place cette semaine)-impeccable- on en sait plus sur le programme que tu suis

pour l'exo : oui, c'est ça- mais cela ne devait te prendre que quelques minutes- il ne faut pas perdre de temps à des questions de ce genre.

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 10:57

super merci

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 11:07

Je t'en prie, bonne journée

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 18:49

Rebonjour, je voulais juste demander qq chose concernant l'équation de la tangente en (0;1) au point d'abscisse 1

la formule est f'(1)(x-1)+f(1)
mais quand je calcule f'(1) cela me donne environ -0,71. c'est pas normal pour l'équation

je rappelle que f'(x) = x(2-e^x)

Merci

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 18:51

Citation :
la tangente en (0;1) au point d'abscisse 1


c'est en 0 ou en 1, faut savoir

Citation :
la formule est f'(1)(x-1)+f(1)

ça ce n'est pas une équation de tangente

bon, tu rectifies tout ça...

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 18:53

une équation de tangente au point d'abscisse 1 à Cf

la formule n'est pas f'(a)(x-a)+f(a) ?

malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 18:55

non, ouvre ton cours...ce que tu donnes n'est pas une équation de droite, puisque ce n'est même pas une équation

en x=1, personnellement que le coefficient directeur de la tangente soit négatif me va bien, regarde le dessin !

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 19:00

bah je trouve dans le cours que c'est y = f'(a)(x-a)+f(a)
ou en réduite directement y = mx + p

effectivement le coefficient directeur de la tangente en x=1 est négatif puisqu'elle "va vers le bas".

malou

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 19:41

UP svp

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 19:44

y = f'(a)(x-a)+f(a)
là je suis d'accord
mais ce n'est pas du tout ce que tu avais écrit précédemment

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 19:50

ah oui j'ai oublié le "y ="

dcp cela équivaut ici à

f'(1)(x-1)+f(1)

f(1) = (1-1)e^1 + 1^2 = 1

mais f'(1) = 1(2-e^1) = environ -0,72 ce n'est pas normal

je précise que f'(x) = x(2-e^x)

malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 20:01

Citation :
dcp cela équivaut ici à

f'(1)(x-1)+f(1)

NON ...

j'ai l'impression de ne pas avoir tout l'énoncé
toi tu calcules f(1), moi je ne peux pas, mais je le lis sur le graphique et f(1)=1 oui

je ne comprends toujours pas pourquoi tu dis que ce n'est pas normal

Posté par
LouisT
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 20:18

en fait ici, c'est donné après mais
f(x) = (1-x)e^x + x^2
f'(x) = x(2-e^x)

je dis que f'(1) n'est pas normal car ce n'est pas une valeur ronde.

donc quand on fait l'équation on a,

y = f'(1)(x-1)+f(1)

= 0,72x -0,72 + 1
= 0,72x + 0,72....

malou

Posté par
malou Webmaster
re : dérivées et convexité 07-02-21 à 20:36

tu dois garder la valeur exacte avec l'exponentielle dans ton équation

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